CC BY
14
ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 225 1972
АНАЛИЗ ПРИЧИН НЕРАВНОМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЯРКОСТИ В ПОЛЕ ЗРЕНИЯ РАБОТАЮЩИХ НА НЕКОТОРЫХ ОПЕРАЦИЯХ ЭЛЕКТРОЛАМПОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
В. Д. НИКИТИН
(Представлена научными семинарами кафедр светотехники и источников света
и охраны труда)
Яркость является светотехнической величиной, на которую непосредственно реагирует зрительный анализатор, поэтому распределение яркости в поле зрения оказывает существеннейшее воздействие на зрительную работоспособность. Считается, что зрительный комфорт обеспечивается при
где Вп и Лц — соответственно, яркость периферического и центрального поля зрения.
Полная равномерность распределения яркости в поле зрения не нужна — именно разница в яркостях прежде всего делает различимыми предметы и детали, кроме того, равнояркое окружение представляется неестественным, — и невозможна, например, в силу различных коэффициентов яркости предметов, находящихся в поле зрения [1].
Процесс переадаптации с одного уровня яркости на другой почти не требует затраты времени при соотношении наименьшей и наибольшей яркостей, не превосходящем 1 : 10, поэтому неравномерность распределения яркости 1 : 10 считается вполне допустимой (однако проявляется отрицательный эффект индуктивного действия разноосвещен-иых участков сетчатки). Если в поле зрения имеются слишком яркие и (или) слишком темные поверхности, то распределение яркости становится резко неравномерным, зрительная работоспособность снижается из-за индуктивного действия разноосвещенных участков сетчатки и трудностей переадаптации от высоких яркостей к очень малым и наоборот.
Крайнее соотношение между яркостями любых двух точек в пределах поля зрения, которое еще допустимо по гигиеническим соображениям, равно 1:40.
Следствием, неравномерного распределения яркости в поле зрения является зрительное утомление работающих, а в производственном отношении— снижение продуктивности труда, ухудшение качества продукции. Тем не менее, резко неравномерное распределение яркости широко распространено в ряде отраслей промышленности [2], в том числе и в электроламповой [3].
В ходе исследования условий освещения на ряде заводов по производству ламп накаливания (Томском, Ленинск-Кузнецком и др.)
Таблица 1
Отношение Вп: Вц
Наименование операции Разряд по Яркость, Особенности зрительной работы
СНиП нт край стола стена пол потолок
Нас1ройка спирализаци- 65 0,38 0,02 0,06 0,02х , Переадаптация при пользовании микроскопом.
онных^йашин . . . I в Используется искусственный светлый фон —: мо-
Браковка спиралей 1 г+1 195 0(П 0,03 0,02 0,005 лочное стекло, освещаемое на просвет.
Настройка сварочных 0,07 0,05х 0,02 Прямая блескость и ультрафиолетовое излуче-
автоматов . . . . II б 43 1,41, ние от зоны электросварки.
Браковка цоколей * . Ш Б + 1 510 0,08 0,008 0,006 0,002х Отраженная блескость светильников ввиду зна-
чительной зеркальной составляющей коэффи-
Браковка колб . , . II в+ 1 4000 0,002 менее 0,001 циента отражения цоколей, л
Прямая блескость от голой лампы ЛДЦ-15, на
Браковка миниатюрных колб . . . • , К ' ' фоне которой просматриваются колбы.
И в+ 1 1000 . о,ог 0,003 0,003 '0,001 * Используется искусственный светлый фон — мато-
вое стекло, освещаемое на просвет.
Монтаж пТела накала 1 в . 115 0,43 ' 0,03 0,02х 0,01х
ПРИМЕЧАНИЕ. Поверхности, обозначенные звездочками, в обычных условиях в поле зрения не попадают.
было изучено распределение яркости в поле зрения занятых на некоторых зрительнонапряженных операциях. Яркость измерялась при помощи люксметра Ю-16 и последующего пересчета освещенности на яркость (для диффузно-отражающих или пропускающих поверхностей), а также тубусом-насадксй к люксметру и визуальным фотометром ВФМ-57. Приводимые в табл. 1 значения являются усредненными длй всех одноименных рабочих мест при нескольких (3—5) измерениях на каждом месте. Напряжение сети во время измерений контролировалось самопишущим вольтметром.
Как показывает таблица, в большинстве ;случаев соотношение Вп : Вц далеко от комфортного. Кроме упоминаемых в таблице в поле зрения находились еще и другие поверхности, которые также могли выступать как дополнительный источник неравномерного распределения яркости.
Исследование показало, что основными причинами неравномерного распределения яркости в поле зрения работающих на электроламповых заводах являются:
1) источники прямой блескости (источники света и части светильников с повышенной яркостью) из-за нарушений при монтаже и эксплуатации осветительных установок;
2) недостаточный уровень освещенности, особенно от общего освещения в системе комбинированного;
3) светильники прямого света в сочетании с темными тонами стен, оборудования, особенно при наличии затенений.
Кроме того, причиной неравномерности могут быть ошибки при создании искусственных светлых фонов, отраженная блескость светильников в колбах ламп, покрытии стола и т. п., действие незанавешенных участков окон в дневное и ночное время и др.
На обследованных предприятиях освещенность большинства рабочих мест, формально имевших комбинированное освещение, создавалась почти исключительно за счет местных светильников (табл. 2). Это
Таблица 2
Настройка спи-рализационных машин
Наименование операции
Настройка сварочных автоматов
Браковка цоколей
Монтаж тела накала
Браковка готовых ламп
Удельный вес освещенности от общего освещения при комбинированном освещении,
7,2—10,3
3,4—5,9
8,0-11,1
3,9-6,8
4,1-7,6
и служило одной из главных причин неравномерного распределения яркости в поле зрения. Вместе с тем, следует отметить, что требуемые нормами уровни освещенности почти повсеместно не выполнялись. Если низкий уровень освещенности может быть объяснен плохой эксплуатацией осветительных установок (несвоевременная чистка и замена и т. п.), то неравномерное распределение яркости объясняется принципиально иным — недостаточным вниманием к вопросам распределения яркости в поле зрения в действующих нормах искусственного освещения (СНиП-Н В.Ь-59).
В нормах отсутствует прямая регламентация распределения яркости, вместо этого для системы комбинированного освещения, где распределение яркости заведома неравномерно, выдвигается требование, чтобы освещенность от системы общего освещения составляла на ра-220
бочих поверхностях и в прилегающих к ним зонах не менее 10% от суммарной величины освещенности в системе комбинированного освещет ния, но не менее 100 лк (соответственно, при лампах накаливания —не менее 30 лк). Создание освещенностей более 200 лк (при лампах нака* ливания—100 лк) не требуется.
На деле это означает, что именно и требуется освещенность, рав* ная 10% нормы для комбинированного освещения, но не менее 100 и не более 200 лк (соответственно, для ламп накаливания —30 и 100 лк). Исключение составляет лишь освещение бесфонарных и безоконных зданий, где общее освещение должно создавать не менее 20% нормы для комбинированного освещения (для газоразрядных ламп — не менее 150 и не более 500 лк). Таким образом, нормируемая доля общего освещения оказывается функцией нормируемой освещенности, т. е. зависит от характера и условий работы.
Мы считаем в принципе оправданной зависимость требований к распределению яркости в поле зрения от точности выполняемой работы. Однако анализ этой зависимости (рис. 1 и 2) для зрительных ра-
¿езохомые здания здания с ест oc&ti
2500 3000
Освещенность, л/с
Рис. 1. Удельный вес, %,/общего освещения в системе комбинированного при
газоразрядных лампах
бот I, II, III разряда (соответствующих по точности наиболее распространенным операциям электроламповой промышленности), выполняемых при освещении люминесцентными лампами и лампами накаливания в зданиях с естественным светом и без него, выявил, что с увеличением точности и напряженности зрительной работы удельный вес общего освещения не возрастает, а, наоборот, уменьшается. Другими словами, с увеличением нагрузки на зрительный аппарат допускается все большая неравномерность распределения яркости в поле зрения, т. е. знак этой зависимости обратен тому, который следовало ожидать. В результате, если для работ нижней половины таблицы норм освещенности обеспечивается благоприятное или относительно благоприятное распределение яркости в поле зрения, то для более точных работ благоприятное распределение яркости затруднено, или, в ряде случаев, невыполнимо (например, при, использовании светильников прямого света и низких коэффициентах отражения поверхностей в помещении).
По результатам исследования, выявившего низкие количественные и качественные показатели осветительных установок, соответствующим предприятиям были даны рекомендации произвести реконструкцию си-
стемы освещения в ряде цехов. Так, на Томском электроламповом заводе реконструкция освещения основных производственных цехов прошла в 1968—1970 гг. под руководством автора статьи. Ввиду того, что дейстэующие нормы искусственного освещения (при комбинированной системе освещения) в целом не обеспечивают благоприятного распределения яркости в поле зрения, была разработана система «комбини-
40
зо
4
20] | Л>1
5еж&те зВамия с ест. ос&щ.
600
Ос$е (ценность, лк
Рис. 2. Удельный вес, %, общего освещения в системе комбинированного при лампах накаливания
рованного освещения с усиленным общим» [4]. Последняя представляет компромисс между стремлением создавать освещенность рабочей поверхности и примыкающей к ней зоны только от общего освещения, ввиду оптимума функций зрения при равномерном распределении яркости, и необходимостью, вызванной спецификой зрительной работы и (или) экономическими соображениями, иметь местное освещение. Долю общего освещения в системе «комбинированного освещения с усиленным общим» целесообразно брать такой, чтобы покрыть интервал наиболее существенного прироста зрительных функций при увеличении удельного веса общего-освещения в системе комбинированного.
Проверка на экспериментальных осветительных установках в электроламповой промышленности [5, 6] показала, что система усиленного общего освещения в комбинации с решающим специфические задачи местным освещением
— равноценна в смысле энергозатрат системе одного общего и обычного комбинированного освещения;
— превосходит их в светотехническом и гигиеническом отношениях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Н. В. В о л о ц к о й, Г. М. К н о р р и н г, М. С. Р я б о в и А. С. Ш а й к е-вич. Электрическое освещение производственных и гражданских зданий. Изд. «Энергия», М.—Л., 1964.
2. Э. Л. Котов а. Гигиеническое значение распределения яркостей в поле зрения работающих. В сб. Освещение промышленных предприятий и работоспособность человека. Л., 1968.
3. В. Д. Никитин. Опыт реконструкции системы освещения цеха. Изв. ТПИ, том 210 (в печати).
4. В. Д. Никитин. Система комбинированного освещения с усиленным общим как фактор повышения производительности труда. Материалы межотраслевой науч-но-практической конференции. Томск, 1969.
5. В. Д. Никитин. Информационные листки Томского ЦНТИ, № 29, 1969 и № 37 (67), 1970.
6. В. Д. Никитин. Совершенствование освещения на участке контроля тел. накала на Томском электроламповом заводе. Изв. ТПИ, том 223 (в печати).
